專利名稱：一種降低小區(qū)間干擾的上行多用戶導(dǎo)頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種降低小區(qū)間干擾的上行多用戶導(dǎo)頻方法，適用于單載波-頻分多址系統(tǒng)或正交頻分多址系統(tǒng)，尤其是目前的3GPP長(zhǎng)期演進(jìn)系統(tǒng)或第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
3G移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)能支持一定的多媒體業(yè)務(wù)。同時(shí)，無線局域網(wǎng)(WLAN)技術(shù)已經(jīng)被廣泛地認(rèn)為是未來的熱點(diǎn)覆蓋系統(tǒng)，包括IEEE802. lla/b/g和HIPERLAN/2。盡管如此， 在3G系統(tǒng)的普遍應(yīng)用之前，一些大學(xué)、公司和組織已經(jīng)廣泛開展了 B3G(超3G)方面的相關(guān)研究，并對(duì)B3G的未來發(fā)展都進(jìn)行了初步而積極的討論。面對(duì)B3G的挑戰(zhàn)，還有來自于Wimax 技術(shù)引入的競(jìng)爭(zhēng)。自2004年11月以來，3GPP啟動(dòng)了長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)項(xiàng)目，即E3G (Enhanced 3G)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。由于不同的多址方式會(huì)直接影響基站的容量和系統(tǒng)的頻譜效率、發(fā)送、 接收機(jī)的復(fù)雜度和實(shí)現(xiàn)的成本以及系統(tǒng)對(duì)不同業(yè)務(wù)速率的適應(yīng)能力，所以多址方式的選擇對(duì)LTE系統(tǒng)是否滿足3GPP的要求至關(guān)重要。經(jīng)過3GPP RANl在北京、魁北克、多倫多和倫敦等多次會(huì)議的討論，目前下行已經(jīng)基本統(tǒng)一為正交頻分多址(OFDMA)方式，而上行基本統(tǒng)一為單載波-頻分多址(SC-FDMA)。對(duì)于上行SC-FDMA系統(tǒng)，它和OFDMA的實(shí)現(xiàn)區(qū)別在于發(fā)送端又進(jìn)行了一個(gè)離散傅立葉變換(DFT)，可以有效降低系統(tǒng)的功率峰均比。然而，為了接收端的實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化和提高性能，SC-FDMA也要采用頻域信道估計(jì)和均衡技術(shù)，因而SC-FDMA和OFDMA在發(fā)送端的導(dǎo)頻設(shè)計(jì)上有一定的共同性。為了保證上行多用戶信道估計(jì)的性能，提供可以支持多用戶，并保證小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的正交導(dǎo)頻就至關(guān)重要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種降低小區(qū)間干擾的上行多用戶導(dǎo)頻方法，從而能夠靈活地支持可變帶寬并抑制相鄰小區(qū)之間的干擾。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種降低小區(qū)間干擾的上行多用戶導(dǎo)頻方法，其中在小區(qū)內(nèi)以無線資源調(diào)度的最小子載波資源塊為單元，為所述小區(qū)內(nèi)的不同要求用戶分配不同數(shù)量的最小子載波資源塊，使得小區(qū)內(nèi)的用戶的導(dǎo)頻在頻域上正交；其中在每個(gè)最小子載波資源塊中的導(dǎo)頻使用重復(fù)的常幅度-零自相關(guān)序列，并且在相鄰小區(qū)之間根據(jù)所述常幅度-零自相關(guān)序列的互相關(guān)特性使得所述相鄰小區(qū)間的用戶的導(dǎo)頻在碼域上正交。本發(fā)明的降低小區(qū)間干擾的上行多用戶導(dǎo)頻方法適用于單載波-頻分多址系統(tǒng) (SC-FDMA)或正交頻分多址系統(tǒng)(OFDMA)。根據(jù)本發(fā)明的基本構(gòu)思，為了保證一個(gè)小區(qū)內(nèi)用戶間的上行導(dǎo)頻正交性，導(dǎo)頻以無線資源調(diào)度的最小子載波資源塊為單元的方式提供，用戶的導(dǎo)頻是以無線資源調(diào)度的最小子載波資源塊為分配單元，使得小區(qū)內(nèi)用戶的導(dǎo)頻在頻域上正交，這樣通過正交頻分就可以支持小區(qū)內(nèi)的多用戶。顯然，在本方法中通過為用戶分配不同數(shù)量的最小子載波資源塊，就可以提供不同帶寬的導(dǎo)頻信道，從而滿足未來移動(dòng)通信系統(tǒng)對(duì)支持可變帶寬的要求。再者，在本方法中為了降低小區(qū)間的導(dǎo)頻干擾，每個(gè)最小子載波資源塊內(nèi)的導(dǎo)頻使用重復(fù)的常幅度-零自相關(guān)序列(CAZAC)構(gòu)成，相鄰小區(qū)采用不同偏移相位的CAZAC序列。CAZAC序列良好的互相關(guān)特性可以實(shí)現(xiàn)小區(qū)間用戶在碼域上正交，抑制相鄰小區(qū)間干擾，而且降低了接收端的復(fù)雜度。


下面結(jié)合附圖并參照具體實(shí)施方式
來描述本發(fā)明，其中圖1是小區(qū)內(nèi)頻分導(dǎo)頻的結(jié)構(gòu)示意圖，導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)采用時(shí)分復(fù)用方式，即占用不同的OFDM符號(hào)位置。在一個(gè)子幀或時(shí)隙內(nèi)，不同用戶的數(shù)據(jù)可能分配不同的子載波塊，導(dǎo)頻也是采用頻分，達(dá)到支持多用戶的目的。圖2是以長(zhǎng)度為M = 3的CAZAC序列周期重復(fù)為例，顯然不同小區(qū)之間采用不同初始相位的正交導(dǎo)頻，達(dá)到降低小區(qū)間干擾的目的。圖3示出了上行傳輸子幀結(jié)構(gòu)的實(shí)例。圖4給出了移動(dòng)速度為3km/h、lX2天線時(shí)，占用同一組(chunk)的不同用戶數(shù)在 1/2編碼率時(shí)的誤碼率(BER)隨h/No性能。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提出的上行導(dǎo)頻方法可以用于多小區(qū)間干擾抑制并降低接收機(jī)的復(fù)雜度， 滿足SC-FDMA和OFDMA系統(tǒng)上行接入時(shí)的要求。本發(fā)明中，以3GPP 25. 814V1. 0. 1版本的上行傳輸子幀結(jié)構(gòu)為例，如圖3所示。 為降低峰均功率比(PAPR，Peak to Average Power Ratio)，數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻傳輸采用了時(shí)分復(fù)用(TDM，Time Division Duplex)方式，即長(zhǎng)塊(LB, Long block)用于數(shù)據(jù)傳輸，短塊 (SB, Short block)用于導(dǎo)頻信息的傳輸。在每一個(gè)OFDM符號(hào)前加入循環(huán)前綴(CP，Cyclic Prefix)用于克服多徑傳輸?shù)姆?hào)間干擾(ISI，Inter-Symbol Interference) 0導(dǎo)頻信息用于信道估計(jì)和頻域均衡。圖1是基于小區(qū)內(nèi)頻分導(dǎo)頻的幀結(jié)構(gòu)示意圖，其中是以無線資源調(diào)度的最小子載波資源塊為最小單元，它由一定數(shù)量的子載波組成。通過對(duì)不同要求用戶分配不同數(shù)量的最小子載波資源塊，可以支持上行不同用戶可變帶寬的要求。在本發(fā)明中，最小子載波資源塊可以是組(chunk)，也可以是塊(block)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，組(chunk)內(nèi)的子載波數(shù)所占帶寬等于導(dǎo)頻所占用的子載波帶寬。在本發(fā)明中，同一個(gè)扇區(qū)內(nèi)不同用戶的導(dǎo)頻采用頻分，這樣僅僅通過頻率復(fù)用就可以提高一個(gè)小區(qū)內(nèi)部支持的用戶數(shù)，提高系統(tǒng)容量。由于小區(qū)內(nèi)不同用戶導(dǎo)頻采用正交頻分，即同一小區(qū)內(nèi)的用戶使用相同導(dǎo)頻信息但占用不同頻段，通過使用頻率復(fù)用技術(shù)可以大大提高系統(tǒng)支持的用戶數(shù)。在本發(fā)明中，一組(chunk)內(nèi)的導(dǎo)頻信息由長(zhǎng)度為M的常幅度-零自相關(guān)序列 (CAZAC)序列重復(fù)構(gòu)成。CAZAC序列的長(zhǎng)度M需在相關(guān)帶寬內(nèi)，使得即使在頻率選擇性信道下，仍能保持小區(qū)間導(dǎo)頻的良好正交性。而且，在本發(fā)明中采用截短的、長(zhǎng)度等于組(chunk)的偽隨機(jī)序列來降低導(dǎo)頻序列的峰均功率比或立方量(PAPR或CM)。圖2是多小區(qū)之間導(dǎo)頻正交示意圖，其中組(chunk)大小為10個(gè)子載波為例。基本的導(dǎo)頻序列通過長(zhǎng)度為M = 3的CAZAC序列周期重復(fù)產(chǎn)生，不同小區(qū)間的導(dǎo)頻初始相位不同。利用CAZAC序列良好的互相關(guān)特性實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻序列在碼域上正交，減小了相鄰小區(qū)間的干擾。結(jié)合實(shí)例證明本發(fā)明的有效性，仿真中所采用參數(shù)為3GPP25.814V1.0. 1版本表9. 1. 1-1中5MHz系統(tǒng)帶寬的上行傳輸參數(shù)，幀結(jié)構(gòu)為3GPP 25. 814V1. 0. 1版本中圖 9. 1. 1-3.上行傳輸子幀結(jié)構(gòu)，信道是M. 1225建議中的Pedestrian B信道。圖4給出了移動(dòng)速度為3km/h、lX2天線時(shí)，占用同一組(chunk)的不同用戶數(shù)在1/2編碼率時(shí)的誤碼率 (BER)隨Es/No性能?？梢钥闯?，即使在多小區(qū)干擾最強(qiáng)的情況下，即有3個(gè)分布于相鄰小區(qū)邊緣的用戶共用同一組(chunk)的情況下，在BER為10-3時(shí)，與單用戶時(shí)情況相比，其性能損失小于2dB。通過以上的分析可以看出，本發(fā)明的上行導(dǎo)頻方法通過使用小區(qū)內(nèi)頻分、小區(qū)間碼分保證用戶導(dǎo)頻的正交性，從而抑制小區(qū)間干擾、降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。
權(quán)利要求
1.一種降低小區(qū)間干擾的上行多用戶導(dǎo)頻方法，其特征在于，所述方法包括在小區(qū)內(nèi)以無線資源調(diào)度的最小子載波資源塊為單元，為所述小區(qū)內(nèi)的不同要求用戶分配不同數(shù)量的最小子載波資源塊，使得所述小區(qū)內(nèi)的用戶的導(dǎo)頻在頻域上正交；其中，在每個(gè)最小子載波資源塊中的導(dǎo)頻使用重復(fù)的常幅度-零自相關(guān)序列，并且在相鄰小區(qū)之間根據(jù)所述常幅度-零自相關(guān)序列的互相關(guān)特性使得所述相鄰小區(qū)間的用戶的導(dǎo)頻在碼域上正交。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于單載波-頻分多址系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法用于正交頻分多址系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述方法還包括步驟利用截短的、長(zhǎng)度等于無線資源調(diào)度子載波資源塊的偽隨機(jī)序列來降低導(dǎo)頻序列的功率峰均比或者立方量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述最小子載波資源塊中的子載波所占帶寬等于導(dǎo)頻所占用的子載波所占帶寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述常幅度-零自相關(guān)序列的長(zhǎng)度小于其相關(guān)帶寬。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述最小子載波資源塊為組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種降低小區(qū)間干擾的上行多用戶導(dǎo)頻方法，其中在小區(qū)內(nèi)以無線資源調(diào)度的最小子載波資源塊為單元，為小區(qū)內(nèi)的不同要求用戶分配不同數(shù)量的最小子載波資源塊，使得小區(qū)內(nèi)的用戶的導(dǎo)頻在頻域上正交；其中在每個(gè)最小子載波資源塊中的導(dǎo)頻使用重復(fù)的常幅度-零自相關(guān)序列，并且在相鄰小區(qū)之間根據(jù)常幅度-零自相關(guān)序列的互相關(guān)特性使得所述相鄰小區(qū)間的用戶的導(dǎo)頻在碼域上正交。根據(jù)本發(fā)明，通過使用小區(qū)內(nèi)頻分、小區(qū)間碼分保證用戶導(dǎo)頻的正交性，從而抑制小區(qū)間干擾、降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。
文檔編號(hào)H04L27/26GK102170343SQ201110103688
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月6日
發(fā)明者周雯, 張平, 張建華, 李佳寧, 董偉輝, 黃琛 申請(qǐng)人:北京郵電大學(xué), 華為技術(shù)有限公司